Genialer Einzelgänger: Der Physiker Peter Higgs ist gestorben

Nach Angaben der Universität Edinburgh ist Peter Higgs, der Nobelpreisträger für Physik 2013 und britischer theoretischer Physiker, am 8. April Ortszeit im Alter von 94 Jahren friedlich zu Hause an den Folgen einer Krankheit gestorben.

Higgs‘ bekanntester Beitrag war der Vorschlag des nach ihm benannten Higgs-Mechanismus im Jahr 1964, der die Existenz des Higgs-Bosons vorhersagte und den Ursprung der Masse aller Elementarteilchen, einschließlich des W-Bosons, enthüllte.

Peter Mathieson, Präsident der Universität Edinburgh, schrieb in seinem Nachruf: „Peter Higgs war ein außergewöhnlicher Mann – ein begabter Wissenschaftler, dessen Vision und Vorstellungskraft unser Verständnis der Welt um uns herum bereicherten. Seine bahnbrechende Arbeit hat Tausende von Wissenschaftlern inspiriert, und seine Beiträge werden auch kommende Generationen inspirieren.“

Zusammengestellt von Zhou Shuyi

Ungeachtet seiner eigenen Meinung erlangte Higgs‘ Name, beginnend mit der Verleihung des Nobelpreises, große Bekanntheit in der Öffentlichkeit. Seit er den Nobelpreis erhalten hat, wird die folgende Anekdote gerne weitergegeben und darüber gesprochen:

An einem Wochenende im Jahr 1964 hatte Higgs, als er durch die Berge und Täler der Cairngorms wanderte, plötzlich eine Erleuchtung und erkannte den Schlüssel zur Theorie. Er schaute nie aus dem Garten oder ging nach unten, er war besessen von der Teilchenphysikforschung; Bis zur Geburt seines ältesten Sohnes hielt er sich noch in der mehrere Kilometer entfernten Bibliothek auf.

Higgs war naiv und hatte keinen Bezug zum modernen Leben – er sah nie fern, hatte kein Mobiltelefon und bekam seinen ersten Computer erst an seinem 80. Geburtstag. Am Tag der Bekanntgabe des Nobelpreises wartete er nicht ängstlich am Telefon, sondern schlenderte die Straße entlang. Als er seinen alten Nachbarn begegnete und Glückwünsche entgegennahm, war seine erste Reaktion Verwirrung und Fassungslosigkeit:

„Welchen Preis?“

Die obige Erzählung entspricht all unseren Vorstellungen von Physikern. Das einzige Problem ist, dass es eine Mischung aus Wahrheit und Lüge ist.

In einem Interview im Jahr 2013 sagte Higgs Reportern, dass ihn die Gerüchte, er sei bei einer Wanderung in den Bergen auf die Inspiration gestoßen, verwirrt hätten. Der Nobelpreis habe ihn jedoch nicht überrascht. Angesichts der Glückwünsche seiner alten Nachbarn wusste Higgs, der gerade von einem Essen in Leith zurückgekehrt war, bereits alles. „Als ich sagte ‚Welche Auszeichnung?‘, habe ich wirklich nur einen Scherz gemacht.“

Higgs war ein Einzelgänger. Eigentlich hatte er geplant, an diesem Tag in die West Highlands zu fahren, um den Menschenmassen zu entgehen. Das Ergebnis war, dass das Auto sechs Monate lang nicht gefahren worden war, die Batterie leer war und nicht mehr starten konnte. „Also habe ich den Plan aufgegeben. Natürlich habe ich niemandem davon erzählt.“

An dem Gerücht ist etwas Wahres dran; Higgs führte tatsächlich ein „Low-Tech“-Leben. Er lebt in einer kleinen Wohnung ohne Handy, ohne Fernseher und ohne Internet. Er bekam von seinem Sohn ein Mobiltelefon, rief jedoch nie an – außer seiner Familie kannte niemand die Nummer. „Ich hasse es, so unterbrochen zu werden. Warum ist es für die Leute in Ordnung, mich so zu unterbrechen?“

Weil sie gerne in Verbindung bleiben? „Aber ich möchte keinen Kontakt. Es ist ein Eingriff in meinen Lebensstil und ich bin grundsätzlich nicht verpflichtet, das zu akzeptieren.“ Auch Higgs hat zu Hause keinen Fernseher, was aber nicht daran liegt, dass er sich nicht für die Außenwelt interessiert. „Ich betrachte das Fernsehen nicht als die Außenwelt“, sagte Higgs einmal unverblümt. „Ich betrachte es als ein Artefakt.“ Jemand hat Higgs einmal „The Big Bang Theory“ gezeigt, aber er war „nicht beeindruckt“.

Als Professor hatte Higgs eine E-Mail-Adresse, aber er verschickte nie E-Mails und surfte auch nicht im Internet. In der Anfangszeit druckte seine Sekretärin die eingegangenen E-Mails aus und er antwortete eine nach der anderen auf Papier. Später wurde das Postfach einem Kollegen übergeben, der wusste, dass die meisten E-Mails keine Benachrichtigung an Higgs erforderten.

Higgs ist gern allein, aber das bedeutet nicht, dass er nicht mitbekommt, was draußen passiert. Sein reiches und zurückhaltendes Leben war zugleich voller Glanz.

Higgs wurde am 29. Mai 1929 in Newcastle upon Tyne, England, geboren. Um den deutschen Bombenangriffen zu entgehen, zogen Higgs und seine Familie 1941 nach Bristol. Als er die örtliche Coan Grammar School besuchte, stand die Welt im Schatten der Atomwaffen und er hätte beinahe sein Physikstudium aufgegeben, weil „das offensichtlich etwas ist, womit ich nichts zu tun haben möchte.“ Higgs war einst aktives Mitglied der britischen Anti-Atomkraft-Bewegung Campaign for Nuclear Disarmament (CND), doch später radikalisierte sich die CND zunehmend und begann sogar, sich gegen den Bau von Atomkraftwerken zu stellen. Higgs hatte genug von „Leuten, die nicht zwischen einem Reaktor und einer Atombombe unterscheiden konnten“ und beschloss, die Organisation zu verlassen. „Ich dachte, sie seien einfach fehlgeleitet und würden die beiden Dinge verwechseln.“

Im Jahr 1950 schloss Higgs sein Studium der Physik am King’s College in London ab. Ursprünglich hatte er vorgehabt, in Teilchenphysik zu promovieren, doch sein Betreuer riet ihm von diesem Plan ab und sagte: „Der gegenwärtige Stand der Theorie der Teilchenphysik ist sehr schlecht. Mit dem Studium dieser Theorie werden Sie keine Ergebnisse erzielen, geschweige denn einen Nobelpreis gewinnen.“ Also entschied sich Higgs für die Molekularphysik.

Während seiner Zeit am CND lernte Higgs seine zukünftige Frau kennen, eine amerikanische Linguistin. Er verpasste zwar die Geburt seines ältesten Sohnes, aber eigentlich nur, weil die Wehen bei seiner Frau einen Monat zu früh einsetzten, als sie ihre Eltern in Illinois, USA, besuchte.

Im Jahr 1960 kehrte Higgs als Dozent an die Universität Edinburgh zurück und seine Kollegen hielten ihn für „ein bisschen exzentrisch und vielleicht ein bisschen verschroben“. Higgs hatte ein angespanntes Verhältnis zu seinen Vorgesetzten und war mit dem Präsidenten über den Umgang mit Studentenprotesten uneins. „Ich glaube, er hat keine Ahnung von den Gründen für die Studentenproteste und hat die Studentenführer grundlos verurteilt. Einige Wissenschaftler, darunter auch ich, haben sich über seinen Umgang mit der Angelegenheit beschwert.“

Außerdem geriet er mit dem Schulleiter wegen der Beteiligung der Schule an südafrikanischen Unternehmen aneinander. Gerüchten zufolge war Higgs' Verzögerung bei der Erlangung seiner Festanstellung eine Strafe für seine offene Herausforderung der Autorität des Präsidenten. Über 20 Jahre lang sprach Higgs nicht einmal mit dem Direktor. Er war überzeugt, dass er schon vor langer Zeit rausgeschmissen worden wäre, wenn es nicht Gerüchte über seine Nominierung für den Nobelpreis im Jahr 1980 gegeben hätte. Spätere Gespräche ergaben, dass der Dekan der Universität folgende Ansicht vertrat: „Nun, er könnte den Nobelpreis gewinnen. Selbst wenn nicht, können wir ihn immer noch rauswerfen.“

Nach 1970 reichte seine Frau die Scheidung ein und Higgs‘ Leben geriet in eine Krise. Danach litt er viele Jahre lang an Depressionen.

Der Schatten kam nicht nur von seiner Familie. Aufgrund seiner mangelnden Kenntnisse in der Teilchenphysik fiel es Higgs schwer, mit den Fortschritten auf diesem Gebiet Schritt zu halten. Bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1996 blieb er von den vielfältigen Veränderungen in der Wissenschaft verschont. Er sagte Reportern einmal: „Heute gibt es keine akademische Stelle, die mich einstellen würde. So einfach ist das. Ich glaube nicht, dass ich effizient genug bin.“

Da ich ein Wissenschaftler mit „geringer Produktivität“ bin, kann ich die Zahl der von Higgs veröffentlichten Artikel an zwei Händen abzählen, was offensichtlich weit vom aktuellen Veröffentlichungstempo entfernt ist. Ich habe sie immer in Verlegenheit gebracht, als ich in der Abteilung Forschungsbewertungsarbeiten durchführte. Die gesamte Abteilung schickte eine Gruppennachricht: „Bitte listen Sie Ihre jüngsten Veröffentlichungen auf.“ Und ich antwortete: „Keine.“

Higgs selbst war jedoch nicht verlegen. Er fügte schelmisch hinzu, dass einige Forscher aufgrund der geringen Anzahl an Veröffentlichungen fälschlicherweise dachten, auf Higgs‘ Website sei nur ein Teil seiner Arbeiten aufgeführt, und ihm E-Mails mit der Bitte um eine vollständige Liste schickten. „Ich war bei allen technischen Details im Rückstand und habe nie aufgeholt. Ich hatte also das Gefühl, ich wäre derjenige, der es nicht schaffen würde.“

„So gehe ich die Dinge heute nicht mehr an. Es ist schwer vorstellbar, dass ich in diesem Umfeld die Geistesgegenwart hätte, etwas noch einmal so zu machen wie 1964.“

Das von Gus erwähnte Jahr 1964 war das Jahr, in dem er seine bahnbrechenden Erfolge erzielte. Am 24. Juli desselben Jahres reichte er bei Physics Letters einen Artikel mit dem Titel „Symmetry Breaking, Massless Particles and Gauge Fields“ ein, der schnell angenommen und veröffentlicht wurde. Eine Woche später reichte er einen zweiten Artikel bei Physics Letters ein, der jedoch abgelehnt wurde. In nachfolgenden Überarbeitungen betonte Higgs die theoretische Vorhersage des Higgs-Mechanismus – des Higgs-Bosons – und reichte den Artikel bei Physical Review Letters ein.

Im Higgs-Mechanismus führte Higgs ein neues Materiefeld (Higgs-Feld) ein, das nach der spontanen Symmetriebrechung einen von Null verschiedenen Vakuumerwartungswert hat, wodurch Elementarteilchen durch Wechselwirkung mit ihm an Masse gewinnen können.

Im Jahr 1993 rief der britische Wissenschaftsminister nach der besten gängigen Erklärung des Higgs-Feldes und des Higgs-Bosons und belohnte die Forscher mit einer Flasche Champagner. Den Sieg davontrug letztlich Professor David Miller vom University College London. Miller verglich den Prozess der Massezunahme von Partikeln mit einer Cocktailparty, bei der normale Menschen ignoriert werden und sich frei bewegen können, während große Namen von der Menge umringt sind und Schwierigkeiten haben, durch den Veranstaltungsort zu gehen. Ähnlich verhält es sich beim Higgs-Mechanismus: Je stärker die Wechselwirkung mit dem Higgs-Feld, desto größer ist die Masse des Teilchens.

Der Teilchenphysiker Martinus Veltman steht solchen populärwissenschaftlichen Erklärungen kritisch gegenüber. Er ist davon überzeugt, dass physikalisches Wissen seit der Relativitätstheorie und der Quantenmechanik nicht allein durch Vorstellungskraft und Intuition verstanden werden kann, sondern auf mathematische Werkzeuge angewiesen ist. Auch Higgs selbst lehnte Erklärungen wie den Vergleich des Higgs-Feldes mit zähflüssigem Sirup ab, da er der Meinung war, dass dies zu Missverständnissen führen würde.

In den Massenmedien ist das Higgs-Boson eher unter seinem Spitznamen „Gottesteilchen“ bekannt, der aus dem populärwissenschaftlichen Buch „Das Gottesteilchen“ des Physikers Leon Lederman stammt. Da Physiker viele Ressourcen investierten, es aber nicht finden konnten, wollte Lederman es ursprünglich „Goddamn Particle“ nennen, änderte den Namen jedoch später auf Druck des Verlags in das aktuelle God Particle.

Higgs gefiel der Spitzname nicht. Dies geschah nicht aus Rücksicht auf die Aufrechterhaltung religiöser Gefühle; im Gegenteil, er war Atheist. Jemand schrieb ihm und behauptete, dass die Bibel, der Koran oder buddhistische Schriften die Existenz des „Gottesteilchens“ vorhergesagt hätten, was Higgs den Spitznamen noch mehr bedauern ließ. Er kritisierte unverblümt: „Ich bin kein Gläubiger. Manche Leute verwechseln Wissenschaft und Theologie. Sie behaupten, das CERN-Experiment beweise die Existenz Gottes. Die spanische Kirche ist für diese Irreführung verantwortlich, die die ohnehin verwirrten Menschen noch mehr verwirrt. Haben diejenigen, die aufrichtig glauben, dass Gott die Welt in sieben Tagen erschaffen hat, wirklich einen guten Verstand?“

Obwohl Higgs in den Medien als bescheiden und zurückhaltend dargestellt wird, kann er manchmal eine scharfe Seite zeigen, wie oben gezeigt. Wenn Journalisten ihn fragten, welche Belletristik er in letzter Zeit gelesen habe, scherzte er: „Sie meinen die Zeitungen anderer Leute?“ Higgs war auch über eine Ablehnung durch Physics Letters aus dem Jahr 1964 verärgert: „Ich konnte nicht verstehen, warum sie eine Arbeit akzeptierten, die einen möglichen Weg zur Umgehung von Goldstones Theorem beschrieb, aber eine ablehnten, die erklärte, wie man das macht. Daher wurde mir klar, dass es nicht klug wäre, die überarbeitete Arbeit an Physics Letters am CERN zu schicken. Die Leute am CERN verstanden so etwas nicht.“

Die Zeit verändert vieles, auch das CERN. Am 4. Juli 2012 berichteten zwei Sprecher des Experimentalteams des CERN im Hauptauditorium des CERN über die neuesten experimentellen Ergebnisse des Large Hadron Collider (LHC) und bestätigten, dass das Higgs-Boson wahrscheinlich existiert. Higgs war damals 83 Jahre alt und seit seiner Vorhersage im Jahr 1964 waren 48 Jahre vergangen.

In der lebhaften Atmosphäre des Konferenzsaals nahm der Achtzigjährige seine Brille ab und wischte sich schweigend die Tränen weg. Später erklärte er, dass seine Gefühle hauptsächlich darauf zurückzuführen seien, „dass ich erleichtert war, dass das Warten ein Ende hatte.“

Quelle: CERN

Viele Sterne brennen allein und erlöschen, und es dauert lange, bis ihr Licht unsere Augen erreicht.

Higgs hatte Glück, denn er wartete auf den Tag, an dem seine Theorie bestätigt wurde. Am 8. Oktober 2013 teilten sich Higgs und François Englert den Nobelpreis für Physik dieses Jahres. In seiner Dankesrede wählte Higgs 1960 als Jahr, in dem seine Geschichte beginnen sollte:

In diesem Jahr organisierten alle schottischen Universitäten gemeinsam die erste Sommerschule für Physik. Higgs, der gerade an der Universität Edinburgh angekommen war, wurde eingeladen, bei der Organisation der Konferenz zu helfen und war für die Bereitstellung von Rotwein zum Abendessen verantwortlich.

Higgs erinnerte sich, dass es in der Sommerschule vier junge Studenten gab, die jeden Tag bis spät in die Nacht in einem Keller der Schule theoretische Physik diskutierten. Sie stehen am nächsten Tag selten früh auf, um die erste akademische Vorlesung zu besuchen. Die vier jungen Männer waren: N. Cabibbo, SL Glashow, DW Robinson und MJG Veltman.

Higgs beteiligte sich nicht an ihrer Diskussion, weil er den Wein behalten musste. Viele Jahre später erzählte Cabibbo Higgs, dass der Wein, den die vier nach dem Abendessen gestohlen hatten, als Auslöser für die nächtliche Diskussion gedient hatte.

Cabibbo wurde später zum C in der CKM-Matrix; Glawash entwickelte die Theorie der elektroschwachen Vereinheitlichung und Robinson arbeitete mit anderen zusammen, um eine Obergrenze für die Geschwindigkeit der Informationsausbreitung in nichtrelativistischen Vielteilchensystemen festzulegen. Gemeinsam mit seinen Studenten klärte Veltman die Quantenstruktur der elektroschwachen Wechselwirkung auf.

Während ihrer nächtlichen Gespräche hatten Higgs und die vier nur Flaschen Wein gemeinsam. Doch dies schien eine Art Vorahnung zu sein: Ihre zukünftigen Lebensbahnen waren miteinander verflochten, wie helle und massereiche Sterne im kalten Universum, die in der endlosen Dunkelheit durch ihre Schwerkraft aufeinander reagierten.

In diesem Sinne ist Higgs nicht allein.

Primärquellen

[1] https://journals.aps.org/rmp/pdf/10.1103/RevModPhys.86.851

[2] https://www.theguardian.com/science/2013/dec/06/peter-higgs-interview-underlying-incompetence

[3] https://www.theguardian.com/science/2024/apr/09/peter-higgs-physicist-who-discovered-higgs-boson-dies-aged-94

[4] https://mp.weixin.qq.com/s/mnNrjaFjGzWuzRPkRPoVfA

Dieser Artikel wird vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützt

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.

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